Cường độ bức xạ mặt trời tại Việt Nam

Một trong những yếu tố để có thể tạo ra nguồn điện xanh từ mặt trời. Đó là nguồn năng lượng cường độ bức xạ mặt trời tạo ra mỗi ngày để duy trì các hoạt động hàng ngày. Và điều đương nhiên với mỗi địa điểm trên bản đồ thì ánh sáng mặt trời sẽ thay đổi.

Bởi vì chuyển động quanh mặt trời và xoay quanh chính nó chứ không đứng tại một điểm bất kỳ. Và bài viết này sẽ giúp bạn hiểu hơn về bức xạ ánh sáng mặt trời và cũng như bản đồ bức xạ tia mặt trời chiếu ở Việt Nam như thế nào?. Để có thể tính toán được giờ năng và mưa trong việc mua linh kiện điện năng lượng mặt trời.

Bức xạ mặt trời là gì?

Bức xạ là dòng vật chất và năng lượng của Mặt Trời phát ra. Nó được coi là nguồn năng lượng chính cho các quá trình phong hóa, bóc mòn, vận chuyển, bồi tụ trên Trái Đất. Cũng như chiếu sáng và nhiệt độ mặt trời lang tỏa sưởi ấm cho các hành tinh trong hệ Mặt Trời.

Bức xạ điện từ là gì?

Bức xạ điện từ (hay sóng điện từ) là sự kết hợp (nhân vector) của dao động điện trường. Và từ trường vuông góc với nhau, lan truyền trong không gian như sóng. Sóng điện từ cũng bị lượng tử hoá thành những “đợt sóng” có tính chất như các hạt chuyển động gọi là photon.

Theo các nhà nguyên cứu khóa học đã phân tích thì bức xạ điện có 2 dạng chính:

• Bức xạ trực tiếp
• Bức xạ khuyết tán

Bước sóng khá rông từ bức xạ gamma đén sóng vô tuyến bởi năng lượng cự đại ở những vùng nhất định. Đây là nguồn năng lượng chủ yếu để chiếu sáng và duy trì các hoạt động sinh hoạt trên trái đất.

Khi qua khí quyển của Trái Đất, bức xạ sóng ngắn có hại cho sự sống của trái đất gần như bị tầng ozone hấp thụ hoàn toàn. Với sự biến đổi khí hậu, các chất CFC thải vào khí quyển làm cho tầng ozone bị hủy hoại nghiêm trọng. Việc này tạo ra nguy cơ bức xạ sóng ngắn sẽ tiêu diệt sự sống trên Trái Đất.

Cường độ bức xạ mặt trời Việt Nam?

Dựa theo vị trí địa lý và trái trái đất quay quanh mặt trời lệch theo một quy đạo nhất định. Thì nước ta ở bản đồ vĩ tuyến 17 sẽ có bức xạ nhiệt rất ổn định trong một năm chu trình. Và chúng ta sẽ có dữ liệu bức xạ mặt trời chỉ giảm khoảng 20% khi chuyển từ mùa khô sang mùa mưa.

Trong miền Bắc ta sẽ tính bức xạ mặt trời dựa vào giờ năng khoảng 1500-1700 giờ, còn đối với khu vực miền Trung và các tỉnh miền nam Việt Nam sẽ vào khoảng 2000-2600 giờ mỗi năm. Ước lượng tổng bức xạ năng lượng ở Việt Nam vào khoảng 5kW/h/m2/ngày tỉnh miền Trung và miền Nam, miền Bắc khoảng 4kW/h/m2/ngày.

Ảnh hưởng của bức xạ mặt trời của Việt Nam

– Các tỉnh ở phía Bắc (từ Thừa Thiên – Huế trở ra): bình quân trong năm chừng 1800 – 2100 giờ nắng. Các vùng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai), vùng Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh) là vùng có nhiểu năng nhất.

– Các tỉnh ở phía Nam (từ Đà Nẵng vào): bình quân khoảng 2000 – 2600 giờ nắng. Lượng bức có thể tăng 20% so với các tỉnh phía Bắc. Ở vùng này gần như mặt trời chiếu quanh năm nên vả vào mùa mưa điều có lượng bức xạ mặt trời để khai thác.

Việt Nam là nơi có nguồn năng lượng mặt trời dòi dào nhất trung bình phía bắc là 3,69 kWh/m2, phía nam là 5,9 kWh/m2. Lượng bức xạ mặt trời sẽ tùy thuộc vào lượng mây và tầng khí quyển từng địa phương sẽ có sự chênh lệch. Thường cường độ bức xạ phía năm sẽ cao hơn phía Bắc.

Cường độ bức xạ vùng Tây Bắc vùng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ

Thời gian tính mặt trời có thể lên thiên đỉnh nhiều nhất vào tầm các tháng 4,5 và 8, 9,10. Đối với các tháng 6,7 nắng rất hiếm, chủ yếu mây và mưa. Theo ước tính lượng bức xạ đạt được theo số số giờ nắng ở việt nam khoảng 5,234 kWh/m2ngày và trung bình của năm là 3,489 kWh/m2/ngày.

Dựa vào bản đồ các tỉnh phía bắc các vùng núi cao khoảng 1500m sẽ giảm dần lượng nắng. Mây phủ và cường độ mưa các tỉnh bắc bộ sẽ nhiều hơn nhất là vào khoảng tháng 6 – tháng 1 năm sau. Cường độ bức xạ ở bản đồ bắc trung bộ trung bình thấp (< 3,489 kWh/m2/ ngày), do đó thời gian này sẽ không thuận lợi cho việc sản xuất điện mặt trời.

Cường độ bức xạ vùng Trung Bộ

Các tỉnh miền trung gồm những tỉnh nào có được lượng nắng ổn định để có thể đem lại nguồn năng lượng tốt nhất.Đối với vùng từ Quảng Trị đến Tuy Hòa các tháng giữa năm sẽ có nhiều nắng khoảng 8 – 10h/ngày. Thời gian từ tháng 3 đến tháng 9, số giờ nắng ở việt nam khu vực trung bộ từ 5 – 6 h/ngày. Lượng tổng xạ trung bình đo được có thể trên 3,489 kWh/m2/ngày (có ngày đạt 5,815 kWh/m2/ngày).

Cường độ bức xạ vùng phía Nam

Vì là nằm trong vùng được nhận ánh sáng quanh năm dồi dao các tháng 1,3,4 thời gian nắng từ 7h đến 17h. Lượng cường độ bức xạ trung bình đạt được có thể lớn hơn 3,489 kWh/m2/ngày. Đặc biệt, các tỉnh Nha Trang sẽ nhận được nhiều giờ nắng nhất với cường độ bức xạ lớn hơn cường độ mưa các tỉnh miền bắc 5,815 kWh/m2/ngày trong thời gian 8 tháng/năm.

Bảng 1: Số liệu đo được về bức xạ mặt trời tại VN

Dưới đây là dữ liệu bức từ xạ mặt trời cũng như lượng bức xạ mặt trời tốt nhất ở các khu vực giữa các vừng với nhau.

Bảng 2: Bảng số liệu biểu đồ mặt trời có bức xạ trung bình của các tháng

Dựa trên các ở các địa phương của Nước Ta, (đơn vị: MJ/m2.ngày) được thống kê theo địa phương.

Dựa theo bản thống kê dữ liệu bức xạ mặt trời ở trên ta có thể thấy lượng nắng được nhận nhiều ở tháng 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. Nếu sử dụng tấm pin năng lượng để sản suất điện trong những tháng này sẽ cho công suất bức xạ của mặt trời rất cao.

Công thức tính cường độ bức xạ mặt trời

Bản đồ cường độ bức xạ ánh mặt trời tính trung bình các vùng của Việt Nam. Theo Ngân hàng thế giới.

Với r= q*n/ (a*n*1000)

Công thức tính sản lượng điện tiêu thụ trong đó : q là công suất 1 tấm pin, a là diện tích 1 tấm pin, n là số lượng tấm pin trong hệ.

Tiềm năng về nguồn năng lượng mặt trời ở Việt Nam

Theo các nhà nguyên cứu về điện mặt trời thì Việt Nam có tiềm năng về việc khai thác NLMT. Từ vùng vĩ độ 8″ Bắc đến 23″ Bắc khi nhận được cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao. Trị số tổng xạ khá lớn từ 100 – 175 kcal/cm2/năm có thể đem lại hiệu quả về kinh tế cho việc sử dụng NLMT.

Bức xạ mặt trời trung bình năm từ 4,1 – 4,9 kW giờ trên mỗi m2 trong ngày ở các vùng bản đồ các tỉnh Tây Bắc. Số giờ nắng cả năm đạt trung bình từ 1800 – 2100 giờ nắng cao nhất thuộc các tỉnh Điện Biên, Sơn La. Thời điểm trong năm khai thác hiệu quả ở tháng 3 đến tháng 9.

Mật độ năng lượng mặt trời có thể biến đổi trong khoảng 300 đến 500 cal/cm2.ngày. Số giờ nắng trung bình cả năm khoảng 1800 đến 2100 giờ. Ở các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Lào Cai…. vùng Bắc Trung bộ gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh… được đánh giá cao.

Ở miền Nam có thể nói trên 90% số ngày trong năm đều có thể sử dụng các gói giá lắp điện năng lượng mặt trời. Trung bình cả năm số giời nắng trong khoảng 2000 đến 2600 giờ trừ những ngày mưa râm. Nơi tốt nhất để ứng dụng điện năng lượng mặt trời hoạt động và phát triển.

Đây là một nguồn năng lượng sạch và tự nhiên có trữ lượng vô cùng lớn khi sử dụng. Tác dụng của ánh sáng mặt trời là giả pháp thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch đang cạn, cũng như giảm phát khí thải nhà kính. Vì vậy, nó được coi là nguồn năng lượng tự sản xuất quý giá có thể giúp con người thay thế các nguồn năng lượng hiện tại.